德国钢铁行业环境管理及对我国转型的启示

2017-06-15 15:28吴铁吕晓君董峥赵珂王徐涛
环境影响评价 2017年3期
关键词:电炉钢铁行业钢铁企业

吴铁,吕晓君,董峥,赵珂,王徐涛

(环境保护部环境工程评估中心,北京 100012)

德国钢铁行业环境管理及对我国转型的启示

吴铁,吕晓君,董峥,赵珂,王徐涛

(环境保护部环境工程评估中心,北京 100012)

通过对德国钢铁行业产量、布局、工艺、产品等发展概况的分析梳理,从严格管理有组织排放、分类管理无组织排放、排污许可制度、最佳可行技术等方面,分析总结了德国钢铁行业的环境管理特点。结合我国钢铁行业发展现状,提出了化解过剩产能、调整布局、提高电炉炼钢比例、提高产品附加值、转变环保管理思路、推动最佳可行技术应用等推进我国钢铁行业绿色转型发展的对策建议。

钢铁行业;环境管理;最佳可行技术

钢铁行业在德国现代国民经济体系中拥有重要地位,也是德国的优势产业之一。如何通过有效的环境管理,最小化其环境影响,是环境保护主管部门的重要工作。通过了解德国钢铁行业概况,分析其排污许可制度、最佳可行技术体系等环境管理特点,为推动我国钢铁行业绿色转型升级、完善钢铁行业最佳可行技术指南提供借鉴和参考。

1 德国钢铁行业发展的概况

德国是欧盟最大产钢国,占欧盟28国粗钢总产量的近四分之一,位居世界第七。德国钢铁行业企业总数近100家,员工总数约9.5万人。2015年德国粗钢总产量4267.8万吨,约为中国粗钢产量的5.33%。前5强企业的年粗钢总产量约占行业全年总产量的80%,其中德国最大钢企蒂森克虏伯钢铁公司粗钢年产量超过1200万吨[1]。

(1)行业布局合理。德国钢铁生产区域主要集中在北威斯特法伦州、巴符州和萨尔州等地,形成了以杜伊斯堡为核心城市的钢铁生产中心,该区域年粗钢产量已占全德总产量的一半以上,布局相对集中。

(2)电炉钢占比较高。德国钢铁生产工艺主要包括以废钢为原料的电炉工艺和以铁矿石为原料的转炉工艺。其中,电炉工艺粗钢产量约占全德总产量的三分之一。

(3)钢材产品附加值高。德国钢铁行业主要钢材产品以汽车用钢、高端机械用钢、桥梁用钢、轨道钢等高附加值产品为主。其中,26%的钢材产品用于汽车制造,31%用于建筑领域,10%用于钢管制造,12%用于机械制造。

2 德国钢铁行业环境管理的特点

德国以排污许可制度为管理手段,以最佳可行技术为重要支撑,采取有组织排放和无组织排放分类管理的理念,实现了钢铁行业环境管理的科学化和精细化。

2.1 钢铁行业环境管理的理念

德国钢铁行业在实际管理过程中,十分注重厂界外环境质量,对于厂界范围内的废气污染控制,有如下两个特点:

(1)严格管理有组织排放。对于有组织排放,根据德国最佳可行技术要求,严格落实最佳可行技术结论的具体规定,电除尘器排放水平为20~40 mg/m3,布袋除尘器排放水平为1~15 mg/m3。为确保实际排放水平与最佳可行技术规定之间有足够的安全空间,确保污染源长期稳定达标排放,德国钢铁企业通常维持除尘措施出口浓度在相应排放标准以下一定范围内。

(2)分类管理无组织排放。对车间和料场等无组织排放实行分类管理。对于车间无组织排放,严格控制炼钢车间密闭措施,尽量减少车间内的冶炼二次烟气外溢情况出现。对于料场无组织排放,在保证厂界外达到环境质量标准的前提下,未对钢铁企业提出料场全封闭等成本较高的措施要求。

2.2 以排污许可制度为管理手段

德国从1974年开始实施排污许可制度,在欧盟《工业排放指令》发布后,将综合许可、最佳可行技术等要求融入该项制度中,并取得了良好效果。

根据《联邦排放控制法》,德国通过采用基于钢铁行业最佳可行技术和基于环境质量的排放限值,对钢铁联合企业中的烧结、焦炉、高炉、转炉等主体设施发放排污许可证,实施排污许可管理。地方环境保护主管部门根据法规要求进行现场检查,并依据现场检查结果开展执法工作,对不符合规定的运营方应依法收缴罚款,对轻微违法行为进行行政处罚,对严重危害环境行为进行刑事诉讼。

2.3 以最佳可行技术为重要支撑

最佳可行技术是德国钢铁行业环境管理的重要技术支撑。首先,钢铁企业排污许可证的申请、核发、执行、监管均需要以最佳可行技术作为重要技术依据;其次,钢铁企业的运行管理、污染治理设施的运行维护及源头过程控制技术等,均按照最佳可行技术文件中的规定执行。最佳可行技术文件包括两个部分,一部分是最佳可行技术参考文件,主要描述最佳可行技术文件的编制过程及部分数据依据;另一部分是最佳可行技术总结文件,主要描述最佳可行技术及其应用效果。

钢铁行业最佳可行技术共分为95个部分,涵盖炼焦、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等工序,包括19个总项和76个分项。76个分项中,涉及废气排放的有40个,涉及废水排放的有14个,涉及能源消耗的有12个,涉及生产残渣的有9个,涉及噪声的有1个。

>>德国以排污许可制度为管理手段,以最佳可行技术为重要支撑,采取有组织排放和无组织排放分类管理的理念,实现了钢铁行业环境管理的科学化和精细化。

3 对我国钢铁行业绿色转型发展的启示

“十二五”期间,我国共淘汰炼铁产能9089万吨、炼钢产能9486万吨。但产能过剩矛盾依旧突出,钢铁产能达到11.3亿吨左右,约为德国2015年粗钢产量的26倍,而巨大的钢铁产能带来大量的污染物排放。为减少行业污染物排放总量,仍需持续淘汰落后产能和化解过剩产能[2-3],调整行业布局、优化电炉钢占比、提高产品附加值、转变环保管理思路、完善最佳可行技术。

3.1 调整钢铁行业布局,控制运输过程污染

我国现有钢铁行业布局不合理,导致公路运输量及运输过程中的污染物排放占比较大。以唐山市为例,粗钢产量约为1亿吨,涉及大宗物料运输约为5亿吨,公路运输量约占90%。借鉴德国经验,结合我国钢铁行业实际情况,应实现钢铁企业的沿海沿江布置、临近铁矿集中区布置、临近市场布置等,城市钢厂逐步退出城市。通过调整布局,减少污染物排放量较大的公路运输比例,增加水路和铁路运输比例,从而减少钢铁行业原料及成品运输过程中的污染物排放量。

3.2 提高电炉炼钢比例,大幅降低铁前污染

相比以铁水为原料的长流程转炉炼钢,以废钢为原料的短流程电炉炼钢节能减排优势明显。德国通过提高电炉钢比例(占全德钢产量的三分之一),大大减少行业污染物排放量。借鉴德国经验,采用电炉工艺替代转炉工艺是大幅减少我国钢铁行业污染物排放量的有效手段。2015年,我国电炉钢占比仅为6%,该比例每提高一个百分点,将分别减少二氧化硫、氮氧化物排放约1.8万吨和0.6万吨[4]。

3.3 提高产品附加值,增加环保资金来源

我国大量中小型钢铁企业生产的钢材以低附加值产品为主,大量的重复生产导致企业之间无序竞争,直接降低了钢铁企业竞争力,普遍出现负利或微利情况。在这种生存状况堪忧的情况下,企业主观不愿在环保上面过多投入。据统计,目前我国先进的钢铁企业环保投资大约为200元/吨钢左右、运行成本为150元/吨钢;较先进的钢铁企业环保投资大约为100元/吨钢左右、运行成本为100元/吨钢;一般钢铁企业环保投资大约为50元/吨钢左右、运行成本为50元/吨钢以下。借鉴德国经验,应引导企业通过引进先进生产技术、开发新产品等手段,提高产品附加值,增加产品利润,进而为钢铁企业环境保护资金来源提供保障。

3.4 转变环保管理思路,落实企业主体责任

引导钢铁企业将环保投入用到关键点上。德国环境保护主管部门以环境质量为主要关注点,只要环境质量达标,不会对企业提出额外的污染物减排要求。借鉴德国经验,我国应依据不同区域环境质量现状以及污染源解析结果,提出差异化的管理要求。对于环境质量达标或持续改善地区的钢铁企业,可采用静电除尘器、袋式除尘器等达标可行技术,不再提出层层加码的管理要求,减轻企业负担;对于未实现环境质量改善的地区,应通过研究分析确定关键污染源,可采用全封闭料场、覆膜袋式除尘器、选择性催化还原脱硝等效果更好的可行技术,将整改要求纳入企业排污许可证,通过排污许可制度落实企业主体责任,使企业自主削减污染物排放。

3.5 推动最佳技术应用,实现综合污染防治

德国对最佳可行技术的应用根据环境质量状况而不同。借鉴德国经验,对于车间无组织排放,我国应在满足安全的前提下,提高对车间整体无组织控制的要求,在确保厂界无组织和周边环境质量持续改善的前提下,对车间内污染物排放控制要求逐步改为推荐性要求,尽可能让企业根据各厂具体情况,自主安排环保投资的具体去向,可用于提高车间收集效果,也可提高车间封闭效果,或提高有组织处理措施效果。对于有组织排放控制要求,通过引进高效除尘技术、烧结烟气循环技术等德国先进治理技术,减少污染物排放量。其中,仅烧结烟气循环一项技术,可减少该工序10%~30%的污染物排放量。

4 结语

钢铁工业是国民经济的重要基础产业,是国之基石。《钢铁工业调整升级规划(2016—2020年)》提出,坚持绿色发展,“十三五”期间污染物排放总量下降15%以上;对于成熟可靠的节能减排技术和装备,要在行业内全面普及;对于节能环保难点技术要开展示范专项活动,加快推广应用;对于环境影响敏感区、环境承载力薄弱的钢铁产能集中区,要推进先进清洁生产技术改造。通过对欧盟钢铁行业环境管理的初步研究,分析其在管理、制度、技术等方面的发展现状和特点,提出我国钢铁行业绿色发展的对策建议,为顺利实现“十三五”既定目标添砖加瓦。

[1] 马汉成, 姜茂发. 德国钢铁工业发展启示[J]. 中国经济报告, 2015(9): 71- 73.

[2] 袁文. 全球化带来的压力——钢铁产业转型升级[J]. 冶金管理, 2015(9): 52- 58.

[3] 工业和信息化部. 钢铁工业调整升级规划(2016—2020年)[Z]. 2016.

[4] 崔书红, 任洪岩, 刘伟生, 等. 唐山市典型行业雾霾贡献分析报告[M]. 北京: 中国环境出版社, 2015.

Overview on Environmental Management of German Iron & Steel Industry and Its Enlightenment to China

WU Tie, LV Xiao-jun, DONG Zheng, ZHAO Ke, WANG Xu-tao

(Appraisal Center for Environment & Engineering, Ministry of Environment Protection, Beijing 100012, China)

By analyzing the development situation of German iron & steel industry, such as output, layout, technology and products, this paper summarized the characteristics of the environmental management of German iron & steel industry from different aspects such as strict management of organized emissions, classified management of fugitive emissions, permit system, and best available technology. Combined with the development situation of China’s iron & steel industry, this paper put forward countermeasures and suggestions for the green transformation and development of the industry, including resolving the excess capacity, adjusting the layout, increasing the proportion of EAF steelmaking, increasing added value of products, changing the idea of environmental management, and promoting the application of BAT.

iron & steel industry;environmental management; best available technology

2016-12-30

国家重点研发计划,大气污染成因与控制技术研究专项,排污许可证管理政策与支撑技术研究(2016YFC0208400);重点大气污染控制行业排污许可管理体系设计与试点(2016YFC0208405)

吴铁(1982—),男,河北保定人,高级工程师,硕士,主要从事排污许可和最佳可行技术研究,E-mail:wutie@acee.org.cn

吕晓君(1981—),男,浙江永康人,工程师,硕士,主要从事排污许可和环境影响评价,E-mail:lvxj@acee.org.cn

10.14068/j.ceia.2017.03.007

X323

A

2095-6444(2017)03-0024-03

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